Selon les résultats présentés lors de la réunion annuelle 2022 de l’AACR, qui s’est tenue du 8 au 13 avril, les cellules de leucémie lymphoblastique aiguë (LAL) de patients dont les cancers n’ont pas répondu à la thérapie CAR T ciblée sur CD19 présentaient des signatures de régulation génique qui pourraient potentiellement faciliter la résistance au traitement.
« Nous avons identifié une signature de non-réponse qui est présente et détectable avant le traitement », a déclaré Katherine Masih, chercheuse du NIH-Cambridge à la branche génétique du National Cancer Institute, qui a présenté l’étude.
Les données confirment que ces leucémies sont relativement plastiques et présentent un potentiel multi-lignée, similaire aux cellules souches, ce qui, selon nous, leur permet de s’adapter plus rapidement aux pressions évolutives des cellules CD19 CAR T. »
Katherine Masih, boursière NIH-Cambridge dans la branche génétique, Institut national du cancer
La thérapie CAR T-cell est un type d’immunothérapie dans lequel des cellules immunitaires appelées cellules T sont prélevées sur un patient, reprogrammées pour cibler les cellules cancéreuses et réinjectées dans le patient pour combattre le cancer. Une cible commune des lymphocytes T CAR est le récepteur CD19 ; cependant, les cellules cancéreuses peuvent muter CD19 ou supprimer son expression pour développer une résistance au CAR T. Alors que l’expression de CD19 est actuellement l’un des rares biomarqueurs de la réponse CAR T potentielle, tous les patients qui développent une résistance ne perdent pas l’expression de CD19.
« Notre étude est l’une des rares études portant sur les sources de non-réponse primaire indépendantes du CD19 à la thérapie CAR T », a déclaré Javed Khan, MD, auteur principal de l’étude et chef adjoint de la branche génétique de l’Institut national du cancer, expliquant que certaines cellules sont intrinsèquement prédisposées à la résistance au traitement. « L’objectif principal était d’identifier les mécanismes de résistance préexistants, intrinsèques à la leucémie. »
Les chercheurs ont acquis des échantillons de moelle osseuse de prétraitement de l’essai clinique PLAT-02, réalisé à l’hôpital pour enfants de Seattle en collaboration avec Rebecca Gardner, MD et Rimas Orentas, PhD. Les échantillons ont été prélevés sur sept patients qui ont connu une rémission complète après une thérapie CAR T ciblée sur CD19 et sept patients qui n’ont pas eu de réponse, définis par des preuves continues de cellules leucémiques en circulation 63 jours après le traitement. Ils ont caractérisé de manière exhaustive les cellules leucémiques à l’aide de plusieurs méthodes de profilage cellulaire, telles que le séquençage de l’exome entier, le séquençage de l’ARN de la population de cellules en vrac, le séquençage de l’ARN unicellulaire, l’analyse de la méthylation basée sur un réseau et l’ATAC-seq, un test qui localise les régions de chromatine accessible qui indiquent fréquemment une expression génique accrue.
Les chercheurs ont identifié trois caractéristiques notables qui différenciaient les mécanismes de régulation des gènes des cellules leucémiques résistantes au CAR T des cellules leucémiques sensibles au CAR T. L’un était un modèle de méthylation de l’ADN ; une marque régulatrice qui diminue l’expression des gènes ; associée à un phénotype de type cellule souche.
« Nous avons observé une hyperméthylation autour de gènes connus pour être réprimés dans les cellules embryonnaires et les cellules souches cancéreuses », a déclaré Masih.
Masih et ses collègues ont observé des résultats similaires lorsqu’ils ont examiné les profils d’accessibilité à l’ADN des cellules leucémiques. Les régions de chromatine ouverte caractéristiques de la leucémie résistante aux cellules CAR T étaient associées à la prolifération des cellules souches et ressemblaient aux modèles trouvés dans les cellules progénitrices hématopoïétiques, y compris les cellules souches hématopoïétiques et les progéniteurs des cellules myéloïdes, une classe différente de cellules sanguines associées à la leucémie myéloïde aiguë ( LAM).
Khan a déclaré qu’un passage d’une lignée lymphoïde à une lignée myéloïde a été observé comme un mécanisme de résistance à la thérapie CD19-CAR T. « Il est intéressant de noter que nous avons vu des sous-populations de cellules exprimant à la fois des marqueurs lymphoïdes et myéloïdes, ce qui indique que les épigénomes de certaines leucémies non réactives peuvent contenir une population hybride de cellules avec un hybride d’épigénomes ALL et AML », a déclaré Khan. « Nos données suggèrent que ces leucémies, caractérisées par des régions accessibles à la fois lymphoïdes et myéloïdes, sont probablement moins différenciées que les leucémies réactives. »
Les chercheurs ont également identifié une diminution de l’expression des gènes impliqués dans la présentation et le traitement des antigènes, des voies cruciales pour le développement d’une réponse immunitaire, dans les cellules qui n’ont pas répondu à la thérapie CAR T. Une diminution de la présentation de l’antigène pourrait indiquer que, même si les cellules leucémiques continuent d’exprimer le CD19, elles peuvent ne pas traiter efficacement des cibles immunitaires supplémentaires.
« Nos prochaines étapes seraient de récapituler ce phénomène clinique dans un modèle de souris, en utilisant différentes sous-populations de cellules leucémiques, puis d’examiner si nous pouvons surmonter cette résistance primaire avec des thérapies combinatoires ou alternatives », a déclaré Masih.
« Cette étude nous a permis non seulement d’identifier des biomarqueurs cliniques potentiels, mais aussi de tester la faisabilité logistique de l’utilisation de ces approches de profilage pour influer sur les soins aux patients », a ajouté Khan. « Nous espérons qu’un jour, le dépistage de ce phénotype permettra aux cliniciens d’identifier les patients dont les leucémies sont peu susceptibles de répondre avant le traitement et de proposer des thérapies alternatives pour améliorer les résultats pour ces patients. »
